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Verfahren zum kontinuierlichen Agglomerieren von festen Stoffen Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erhitzen und, Agglomerieren feinverteilter
fester Stoffe, bei dem die festen Stoffe durch eine gegen, die Horizontale geneigte
Aufheizzone unter Durchmischen geleitet und in dieser auf eine unter Schmelztemperatur
liegendeTemperatuir erhitztund dann in. eine tiefer liegende Schmelzzone unter erneutem
Durchmischen. übergeführt werden.. In der Schmelzzone erreicht wenigstens ein Teil
der festen Stoffe Schmelztemperatur, und die Masse agglomeriert zu gröberen Teilchen.
Insbesondere dient das Verfahren. zum Agglomerieren feiner Erzstaubmassen sowie
auch zum Entfernen von Blei, Zink, Schwefel oder anderen. unerwünschten Bestandteilen
durch Verflüchtigung oder Oxydieren aus feinkörnigen Erzmassen.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine-Vorrichtung zur Durchführung
dieser Verfahren,.
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Die vorliegende Erfindung wird im folgenden beschrieben, im Zusammenhang
mit der Agglümerierung feiner Partikeln, von Eisenoxyd führenden, Materialien, wie
Flugstaub, feinverteiltem Eisenerz oder Wailzzunder. Die vorliegende Erfindung ist
jedoch auf diese metallführenden. Ausgangsstoffe beschränkt, und ihre Erfindungsgedanken,
können auch dort angewendet werden, wo, andere metallhaltige Stoffe oder andere
Stoffe erhitzt und agglomeriert werden sollen.
Feinverteiltes eisenhaltiges
Material, wie Flug= staub aus metallurgischen Öfen, feinverteiltes Eisenerz oderWalzzunder,
kann in den meisten. metallu:rgischen Öfen, wie Hochöfen oder offenem Herdöfen,
nicht ohne weiteres verarbeitet werden. Insbesondere sollte, wenn. derartiges Material
in einem offenen. Herdofen an Stelle eines Teiles oder der ge-! samten Schrottbeschickung
verarbeitet werden soll, das feinverteilte Material zu gröberen dichten, Körpern
bzw. Agglomeraten geformt sein, vorzugsweise mit einem höheren Prozentsatz an Eisen
als an Eisenoxyd. Es ist vorgeschlagen worden, solche Agglomerate in einem Drehofen
oder Röstofen herzustelle.. Nach dem bekannten Verfahren wird das Material unter
Zusatz von Brennstoff in einem. ähnlich feinverteilten Zustand kontinuierlich einem
geneigten, kontinuierlich um seine geneigte Längsachse gedrehten Drehofen am oberen
Ende zugeführt. Die Drehurig des. Ofens bewirkt die-Bewegung der Beschickung ofenabwärts
und, mindestens theoretisch, ein Bewegen und Durchrühren der Bestandteile während
.des Wandeins durch den Ofen. Auf ihrem Weg durch den Ofen wird die Beschikkung
allmählich aufgeheizt, und es werden, wenn das aufgeheizte Material die Schmelzzone
am unteren oder Aus.laßende des Ofens erreicht, wernigstens Teile des Materials
auf die Schmelztemperatur oder etwas darüber gebracht. Das Erhitzen der Beschickung
kann durch Aufblasen von heißer Luft auf die Beschickung in der Schmelzzone unter
Verbrennung des Brennstoffanteiles durchgeführt werden. Die - feinen eisenführenden
Teilchen werden bei Schmelztemperatur teigig und klebrig und streben-, _ aneinanderzuhaften
und dichte Agglomerate oder Klümpchen zu bilden,. Wenn auch viele Versuche angestellt
worden sind, feinverteiltes eisenhaltiges Material in Drehöfen zu schmelzen und
zu agglomerieren, so sind dies Versuche doch auf zahlreiche Schwierigkeiten gestoßen,
die eine allgemeine Einführung dieser Arbeitsweise verhinderten.
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Eine wesentliche und störende Schwierigkeit ist dabei die Tatsache,
daß es in der Praxis schwierig ist, das geeignete Ausmaß und die geeignete CIeschwindigkeit
der Aufheizung mit der richtigen Aufheizung der Beschickung in der Schmelzzone zu
kombinieren. Dies wird dadurch erschwert, daß verschiedene eisenhaltige Ausgangsstoffe
untersckied.liche Aufheizungsgeschwindigkeiteu erfordern. Es ist für ein störungsfreies
Arbeiten des Ofens sehr wesentlich, daß die zu agglomerierenden. Stoffe richtig
vorgeheizt werden. Diese Steuerung kann durch Regulierung der Drehgeschwindigkeit
des Röstofens oder durch Variierung der Beschikkungsmenge und/oder des Verhältnisses
des zugegebenen brennbaren Stoffes zum Mineral in der Beschickung erreicht werden.
In, der Schmelzzone wird des öfteren ein Luftstrom für deVerbrennung der Brennstoffteilchen
zwecks Erhitzung und Schmelzung der Erzteilchen unter Agglomerierung verwendet.
Es wird hinreichend Gas o-fern.aufwärts geleitet, um die ofenabwärts. wandernde
Besch.ikkung aufzuheizen. Wenn ein Luftstrom. verwendet wird, so soll sein. Druck
derart sein, daß er in die Materialschicht in der Schmelzzone eindringt, je doch
nicht mehr, als dies für diesen Zweck notwendig ist, und das Volumen des. Luftstromes
soll ungefähr 2,8 n-3 je 453 g Kohlenstoff im Brennstoff betragen. Auf diese Weise
stört jede Plegelung der Aufheizung durch Änderung der Drehgeschwindigkeit des Ofens
die Verhältnisse der Schmelzzone. Es ist daher in. der Praxis recht schwierig, in
den zwei Teile, oder Zonen des Drehofens die jeweils günstigsten Bedingungen zu
erhalten.
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Wenn die Beschickung durch den Drehofen abwärts wandert, nimmt sie
im- Ofen, eineu Böschungswinkel ein. Die Beschickung strebt zum Aufsteigern au der
nach oben, gehenden Seite des Ofens und ro@ät dann wider herab, so. daß sie gut
gemischt und durchgerührt wird, was.zum Aufheizen und Schmelzen derTeilchen notwendig
ist. Die Teilchen haben eine_Terndenz, sich gemäß der Größe und dem spezifischer,
Gewicht zu sondern, so, da,ß kleineTeile ihren Weg zu dem Boden der Schicht in der
Nähe der Oberflächenauskleidung finden und dort verbleiben. Die schwereren Stoffe
streben ebenfalls zum Bodenteil der Schicht, so daß der obere Teil der Schicht die
leichteren Stoffe und die größeren Teilchen enthält. Insbesondere sehr kleineTeilchen,
r wie sie in feinen Eisenerzen öfters vorhanden; sind, sammeln sich am : Boden der
Schicht und verursachen ein. Schlüpfen, und Gleiten der Beschickung, anstatt daß
"ein Rollen und Mischen eintritt. Dies verhindert das gleichmäßige Erhitzen der
Beschikkung. Auch sammeln- sich außerdem die größeren Teilchen des verhältnismäßig
leichten Brennstoffes, wie Koks, an der oberen Oberfläche der Schicht, so daß- in
der Schmelzzone nur die obere Schicht des Materials auf Schrnelzteniperatur gebracht
wird. Dieses, bewirkt, daß das Produkt verhältnismäßig geringwertig ist und in,
offenen Herdöfen, gegebenenfalls nicht verarbeitet werden kann;. Außerdem rollen,
wenn die Charge gleitet, die Partikeln, die auf Schmelztemperatur sind, nicht und
nehmen keine weiterem Teilchen unter Bildung größerer Körper nach Art der Bildung
eines Schneeballes auf, wenn die Beschickung von der aufsteigenden Seite des Ofens
abrollt.
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Die bei der Verbrennung des Brennstoffes entstehenden heißen Gase
müssen ofenaufwärts im Gegenstrom zum Weg der Beschickung ziehen, so daß ein Aufheizen
der ofenabwärts wandernden Beschickung erreicht wird. Die, kleinen. Teilchen streben
darnach, mit den Gasen afenaufwärts zu wandern. Manchmal werden kleine glühende
Brenustoffteilcheai ofenaufwärts geführt und hierbei auf der Beschickung niedergeschlagen.
Ihre Menge ist unter Umständen hinreichend, um wenigstens einen Teil der Beschickung
in der Aufheizungszone in den klebrigen Zustand zu bringen. Dadurch werden Zusammenballungen
an der Oberfläche des Ofens bewirkt, was wiederum das Wandern, der Beschikkung ofenabwärts
verhindert. -Eine andere bei der Herstellung von Agglomeraten in einem Drehofen
auftretende Schwierigkeit wird durch die Änderung der in einzelnen, Zeitabschnitten
in
der Beschickung vorhandenen. Brennstoffmenge bewirkt. Es ist technisch schwierig,
wenn. nicht unmöglich, den. Brennstoffanteil der Beschickung konstant zu halten.
Zeitweise wird die Beschickung in der Schmelzzone nicht hinreichend zur Bildung
von, Agglomeraten. erhitzt, und in, anderen, Zeitabschnitten kann sie überhitzt
werden, so daß der Ofen nicht richtig funktioniert. Bei Versuchen, der Beschickung
unterwegs Brennstoff zuzugeben:, tendiert dieser dazu, abgesondert zu verbleiben,
so, daß die Beschickung nicht gleichförmig aufgeheizt wird.
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Mit der neuen, Verfahrensweise kann die Agglomerierung über lange
Zeiten: kontinuierlich unter Gewinnung von großen und, dichten Agglomeraten und
bei einem Mindestmaß an Instandsetzungs- und Reparaturkosten durchgeführt werden.
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Im folgenden wird. die Erfindung an Hand der Zeichnungen in Form von
erläuternden, Beispielen näher in ihren Einzelheiten beschrieben: Fig. i ist eine
Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. nach der Erfindung,
wobei Teile der Vorrichtung zwecks besserer Veranschaulichung der Einzelheiten geschnitten
sind; Fig 2 ist ein Querschnitt gemäß Linie 2-2 der Fig. i, und Fig. 3 ist ein,
Querschnitt gemäß Linie 3-3 der Fig. 1.
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Die Vorrichtung zur Agglomerierung besteht (vgl. Fig. i) aus einem
geneigten. Aufheizungsdrehofen io und einem geneigten, Drehschmelzofen ii zum Schmelzers
oder Agglomerieren des aufgeheizten. Gutes.
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Der Aufheizungsofen ist oberhalb des Schmelzofens angeordnet, so daß
das Behandlungsgut zunächst durch den Aufheizungsofen io und dann durch den. Schmelzofen
i i wandert, wie das im folgenden näher dargelegt wird. Der Aufheizungsofen io besitzt
einen äußeren. Metallmantel 12, der mit einer Schicht 13 aus feuerfesten. Stoffen
ausgekleidet ist und in einem Ringpaar 14 montiert ist. Die Ringe 14 laufen auf
Rollen 15, die in Fassungen 17, die wiederum durch Trägerstücke i8 getragen lverden,
drehbar gelagert sind. Ein großer Getriebering i9 umgibt den. Ofen, io und greift
in das Treibrad 2o eines Antriebsmotors 21. Eine Regelvorrichtung, die nicht gezeichnet
ist, ist für die Veränderung der Motorgeschwindigkeit zum Drehen des Ofens io um
seine Längsachse 22 vorgesehen. Der Ofen. io ist vom Einlaßende 24 zum Auslaßende
25 hin abwärts geneigt. Am obere Ende des Ofens io ist ein Kamin 26 vorgesehen,
der durch die Öffnung 27 mit einem Fuchs 28 für die Abführung der durch den Ofen,
io aufwärts steigenden heißen Gase in Verbindung steht. Ein nach abwärts. gerichteter
Beschickungstrichter 30 führt in das obere Ende 24 zur Einführung des Behandlungsgutes.
Geeignete nicht gezeichnete Mittel können, für die Einführung des Behandlungsgutes
indenBeschickungstrichter3o vorgesehen sein. Das Behandlungsgut wird dem Beschickungstrichter
mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zugeleitet. Diese hängt von einer Reihe;von Faktoren,
z. B. von den Eigenschaften, des zu agglomerierenden Gutes, der Drehgeschwindigkeit
und dem Fassungsvermögen des Aufheizungsofens, ab-.
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Der untere Schmelzofen ii besitzt einen Außenmantel 32 mit einer Innenschicht
33 aus feuerfesten Stoffen als Unterlage für das erhitzte Gut. Dieser Ofen ist in
einem Ringpaar 34 montiert, das auf Stützen 36 drehbar angebracht ist. Ein, Getriebering
38 umgibt den Ofen, i i und greift in. ein Treibrad 39, das mit dem Motor 4o verbunden.
ist, ein. Eine Regelvorrichtung, die nicht gezeichnet ist, ist für den Antrieb des
Motors und damit zum Drehen des Ofens vorgesehen,.
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Eine Abdeckung42 umgibt die aneinander angrenzenden Enden der Ofen
io und i i und deckt das offene Ende des Ofens i i ab-, das nicht in der Verlängerung
des Ofens. io liegt, so, daß ein Entweichen von. Gasen verhindert wird. Dies Abdeckung
42 besitzt einen Teil 43, der als Böschung für die Führung des aus dem Aufheizungsofen
io in, den Schmelzofen: i i übergeführten Gutes dient. Eine zweite Abdeckung
44 ist an dem unteren Ende des Schmelzofens vorgesehen und besitzt eine Öffnung
45, die oberhalb, einer Böschung 46 angebracht ist, durch die das agglomerierte
Gut abgezogen wird.
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Ein Beschickungstrichter 48 für die Zuführung von zusätzlichem Brennstoff
in den Ofen i i geht durch einen. Seitenteil der Abdeckung 42 hindurch, daß sein
unteres Ende 49 sich in eine Zone ungefähr zwischen den benachbarten Enden der Ofen
io und ii erstreckt. Durch Zufügung des zusätzlichen Brennstoffes an diesem Punkt
wird ein besseres Mischen des Brennstoffes mit der Beschickung erreicht, wenn, sie
in den unteren. Ofen i i fällt, so daß sie gleichmäßiger im Schmelzofen. erhitzt
wird. Ein, zweiter Trichter ähnlich dem Trichter 48 kann für die Zufügung weiterer
Stoffe, z. B. Kalk, gewünschtenfalls vorgesehen sein. Wenn es auch kein wesentlicher
Teil der Erfindung ist, so ist es doch erwünscht, daß die Enden, dieserTrichter
so nahe wie möglich an der Oberfläche der herabfallenden Mischung liegen, um Verluste
dieser Zusätze durch die den Schmelzofen, i i verlassenden Verbrennungsgase zu vermindern:.
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In manchen Fällen: geht ein. Luftzuführungsrohr durch einen Seitenteil
der Abdeckung 42 derart hindurch, daß die aus seinem inneren Ende ausgeb lasene
Luft auf die Oberfläche der benachbarten Beschickung im Aufheizungsofe.n, io auftrifft
und sich mit den. in, diesem aufwärts ziehenden Gasen mischt. Durch Zuführen. von.
Luft an. diesem Punkt kann die Atmosphäre des Ofens io mit besserer Genauigkeit
geregelt und oxydierend gestaltet werden, selbst wenn im Ofen i i eine stark reduzierende
Atmosphäre erforderlich sein kann und daher zur Erzeugung des gewünschten Agglomerats
aufrechterhalten wird.
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Bei dem normalerweise kontinuierlichen Betrieb werden die Ofen io
und ii kontinuierlich mit vorbestimmten Geschwindigkeiten umihre Längsachsen 22
bzw. 41 gedreht. Die Ofen io und il können. sich mit der gleichen oder mit verschiedenen.
Gesch,win, digkeiten drehen. Das zu agglomerierende Gut wird
kontinuierlich
mit einer nahezu gleichförmigen Fließgeschwindigkeit durch. den Beschckungstrichter
3o in das obere Ende des Ofens io eingeführt. Das Drehen, des Ofens bewegt das Gut
durch den Ofen abwärts zu dem unteren Ende hin in einer nahezu gleichförmigen Schicht
51. Wie das in Fig. 2 klarer gezeigt wird, nimmt die Schacht 5 i hierbei einen Böschungswinkel,
wie bei 52 angedeutet, ein. Die Größe dieses Winkels hängt von mehereren Faktoren,
wie der Drehgeschwindigkeit des Ofens, der Größe und der Form der Teilchen und ihrem
spezifischen Gewicht, ab. Wenn das Gut das untere Ende des Ofens erreicht, stürzt
es über die Böschung 43 in den Ofen i i. Das Drehen des Ofens 1i läßt das Gut sich
durch diesen Ofen abwärts in. einer Schicht 53 bewegen, die ebenfalls einen Böschungswinkel
aufweist, wie das deutlicher in Fig. 3 gezeigt ist. Die Größe dieses Böschungswinkels
hängt von mehreren Faktoren, wie der Drehgeschwindigkeit des Ofens, der Größe und
Gestalt der Teilchen und dem -spezifischen Gewicht, ab. Der Böschungswinkel des
Gutes im Schmelzofen kann nahezu der gleiche sein wie der des Aufheizungsofens io
oder vom, ihm abweichen.
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Das oben in den Aufheizungsofen eingeführte Gut kann Brennstoff, wie
feinverteilten Koks, enthalten.. Flugstaub z. B. enthält feinverteilte Eis.er@oxyd-und
Köksteilchen. Wenn hinreichend Brennstoff im Gut enthalten ist, so, braucht durch
den Trichter 48 kein zusätzlicher Brennstoff zugefügt werden., andernfalls wird
Brennstoff mit eingeführt.
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Bei einem Behandlungsgut mit einem hohen Gehalt von- schädlichen,
jedoch flüchtigen, und bzw./ oder oxydierbaren Elementen ist es erwünscht, daß die
Beschickung während der Aufheizung nicht mehr Brennstoff enthalten, kann, als gerade
für die Aufheizung auf die für die Entfernung der unerwünschten, Elemente günstigste
Temperatur erforderlich ist; und daß die Atmosphäre iri dem Aufheizungso@fen io
stark oxydierend ist. Bei Schwefel z. B. kann die Verbrennung mit Luft im Ofen io,
wie oben angegeben, selbst einen großen Teil oder alle für diesen Teil des Verfahrens
benötigte Wärme liefern. Wenn die gefordertenTemperaturen einmal durch die Zufügung
von. Brennstoff zur Beschickung erreicht sind, braucht das Ausgangsgut nur sehr
wenig oder keinen Brennstoff enthalten, und die Entfernung von schädlichem. oxydierbaren
Elementen. wird. sehr gesteigert.
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Etwaiges Fehler, von Brennstoff für die Agglomerierung in der Endstufe
kann durch Einführung von Brennstoff durch den. Trichter 48 direkt in den Ofen i
i berichtigt werden,. und die herrschende Atmosphäre kann unmittelbar in die stark
reduzierende Atmosphäre geändert werden, die für die Agglomeration im Ofen ii erforderlich
ist. Die Elastizität der Regelung dieser sich widersprechen= den Forderungen, und,
die Mittel zur Durchführung dieser Regelung bilden ein wesentliches Merkmal der
Erfindung.
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Ein Einblasrohr 55 geht durch die Abdeckung 44 hindurch in den Ofen
i1 und ist mit einer Quelle für die Verbrennung unterstützendes Gas, z. B. heiße
Luft, verbunden. Das Einblasrohr 55 hat eine Mündung 56, die den Luftstrom abwärts
gegen die Schicht des Materials 53 richtet unter Bewirkung der Verbrennung des Brennstoffes.
Das Luftvolumen, die Brennstoffmenge in der Beschickung und die Fließgeschwindigkeit
werden so. aufeinander eingestellt, daß die aus dem Schmelzofen i i durch den Aufheizofen
io aufsteigenden Gase die Beschickung auf eine die Schmelztemperaturannähernd erreichende
Temperatur aufheizen. Im Schmelz-Ofen. i i wird die Beschickung zusätzlich erhitzt,
so daß mindestens ein Teil auf Schmelztemperatur erhitzt wird. Diese Teilchen. werden
dann teigig und klebrig. Da der Ofen rotiert, streben sie dazu, an der Seite des
Ofens aufzusteigen. und dann abzurollen, so daß zusätzlicheTeilchenzusammengeklebt
werden und durch diese Zusammenballung verhältnismäßig große Körper gebildet werden.
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Zahlreiche Vorteile werden. durch das beschriebene Hindurchleiten
der Beschickung durch die beiden. Ofen io und ii erhalten., wobei der Schmelzofen
i i einen größeren Durchmesser hat als der Aufheizofen io. Gute Resultate können
erzielt werden, wenn, der Schmelzofen einen ungefähr zweifach so großen Durchmesser
als der Aufheizofen besitzt. Da Aufheizofen und Schmelzofen voneinander getrennt
sind, können die Ofen unabhängig voneinander gedreht werden, jeder mit der optimalen
Geschwindigkeit. Der Aufheizofen z. B. kann so gedreht werden, da,ß die Beschickung
mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit aufgeheizt wird, d. h. um nahezu die gleiche
Größe je Wegeinheit. Für manche Stoffe ist es erwünscht, die Heizgeschwindigkeit
derart zu variieren, -daß die je Wegeinheit zugeführte Wärmemenge nicht die gleiche
ist; dies kann durch Änderung der Drehgeschwindigkeit des Vorheizungsofens erreicht
werden..
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Die Drehgeschwindigkeit des Schmelzofens kann ebenfalls schwanken.
Vorzugsweise wird der Schmelzofen mit geringer Geschwindigkeit gedreht, da im allgemeinen
die in der Schmelzzone erzeugten Agglomerate um so größer sind, je geringer die
Drehgeschwindigkeit ist.
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Der Schmelzofen, ist so, angebracht, daß seine Längsachse 41 parallel
und unterhalb der Längsachse 22 des Ofens io liegt. Der größere Durchmesser des.
Ofens i i erlaubt es, den Ofen derart zu drehen, daß die Beschickung diesen Ofen
langsamer passiert als den Ofen 1o. Je langsamer der Ofen i i rotiert, um so, größere
Agglomerate werden erzeugt und um so, mehr Gut befindet sich auf jeder linearen
Einheit des Ofens. Ein anderer wichtiger-Vorteil des großen. Durchmessers des Schmelzofens
liegt in der Tatsache, daß die Schicht des Behandlungsgutes im Ofen breiter ist.
Die eisenführenden, auf Schmelztemperatur erhitzten Teilchen rollen während des--
Drehgins des Ofens unter guter Duschmischung durch diese breite Lage nach unten
und kommen mit mehr anderen Teilchen in Kontakt, als wenn der Ofen einen. geringeren
Durchmesser und eine weniger breite Schicht hätte. Dies vergrößert wiederum die
Schneeballwirkung, so da,ß größere Agglomerate erzeugt werden.
Ein
weiterer Vorteil des großen Durchmessers des Schmelzofens i i ist der, daß die Geschwindigkeit
des Durchwanderns des Verbrennungsgases gering ist und infolgedessen hocherhitzte
un:dklebrige, etwa von diesen. Gasen, aufgenommene Teilchen nach unten fallen und
im Ofen verbleiben, statt daß sie in den Aufheizungsofen io übergeführt werden.
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Ebenso isst ein Vorteil des geringeren Durchmessers des Aufheizungsofens
io der, daß die Geschwindigkeit der Verbrennungsgase entsprechend größer ist und
hocherhitzte und klebrige Teilchen, die etwa aus dein Schmelzofen, i i in den Aufheizofen
io übergeführt wurden, bei Eintritt in diesen Ofen sogleich eine beträchtliche Geschwindigkeitserhöhung
erfahren, in Suspension in dem Gasstrom verbleiben, in eine kalte Temperaturzone
vorgeführt "verden., daß ein Ankleben nicht stattfindet.
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Je größer der Durchmesser ist, um so größer kann eine Veränderung
der Masse je Längeneinheit ohne unerwünschte Erhöhung oder Erniedrigung der Schichtdicke
sein. Dadurch wird eine bessere Steue,-rung und Elastizität des Verfahrens erzielt.
Bei einem Schmelzofen mit geringerem Durchmesser würde die gleiche Änderung der
Masse einen größeren Unterschied der Schichtdicke bewirken, und eine verhältnismäßig
geringe Vermehrung der Masse würde die Schichtdicke auf einen Wert erhöhen, bei
dem der Gasstrom nicht in die Beschikkung eindringen und den Brennstoff verbrennen
könnte.
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Wenn feine Teilchen sich aussondern, so daß die Masse das Bestreben
hat, entlang der Fläche des Ofens zu gleiten! bzw. zu schlüpfen, wird durch das
Stürzen. des Gutes aus dem Aufheizofen. in den größeren Schmelzofen ein inniges
Durchmischen bewirkt. Das Behandlungsgut wird dadurch gleichförmiger und gut agglomeriert.
Außerdem wird durch dieses innigere Mischern, an diesem Punkt die Zufügung von Brennstoff
unter guter Vermischung mit lern Gut ermöglicht. Vorzugsweise wird der Brennstoff
vor dem Abstürzen der Beschickung während dieses Fallens in den Schmelzofen zugegeben.
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Wenn das Behandlungsgut zu verflüchtigende und/oder zu oxydierende
schädliche Bestandteile enthält, ist es erwünscht, daß die Atmosphäre in dem Aufheizofen
io stark oxydierend ist und die Ausgangscharge nur ein Minimum von Brennstoff (wobei
die durch die Oxydierung der besagten schädlichen Bestandteile, wie Schwefel, gelieferte
Wärme in. Rechnung zu stellen ist) enthält, um das Gut nur auf die für die Entfernung
der schädlichen Bestandteile günstige Temperatur aufzuheizen,, wobei der Rest des
Brennstoffes für die nachfolgende Agglomerierung dem Schmelzofen i i durch den Trichter
48 zugeführt wird.
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Zur Erhaltung der besten. Agglomerate ist es notwendig, in dem Schmelzofen
i i eine stark reduzierende Atmosphäre aufrechtzuerhalten, eine Bedingung, die im
Gegensatz steht mit den Erfordernissen der Aufheizungszone im Aufheizungsofen 10.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeit führt ein Gaszuführungsrohr z. B. für Luft
durch die Wand der Abdeckung 42. Es ist zwischen dem unteren. Ende des Aufheizungsofens
io und dem Beschikkungsende des Trichters 48 vorgesehen. und so angebracht, daß
die durch dieses Rohr eingeblasene Luft auf die Oberfläche des Materials am unteren
Ende des Aufheizungsofens io auftritt. Die durch dieses Lufteinführungsrohr zugeführte
Luft ist vorzugsweise hoch erhitzt, um die Oxydation der Charge in, dem Ofen io
zu erleichtern und zu beschleunigen.
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Durch diese Kombinierung der Einrichtung für das Einbringen von Brennstoff
und Verbrennungsgas oder Luft werden, die bisher bei der Aufrechterhaltung einer
stark oxydierenden. Atmosphäre in dem ersten, Teil des Verfahrens und einer stark
reduzierenden Atmosphäre in dem Endteil bei der Agglomerierung und bei der Regelung
einer solchen Oxydation und Reduktion auftretenden Schwierigkeiten. völlig überwunden.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung, sowohl die Einführung des Brennstoffes
als auch der Luft für dessen, Verbrennung an zwei getrennten Punkten, ist der, daß,
während die Gesamtmenge der Luft oder des Gases die gleiche bleibt, die durch das
Gaseinführungsrohr 55 .zuzuführende durch die Menge verringert wird, die durch das
Gaszufüh.-rungsrohr eingebracht wird, und infolgedessen die Tendenz, hocherhitzte
Mineralteilchen mit den. Verbrennungsgasen des Schmelzofens in den Aufheizungsofen
io überzuführen, entsprechend vermindert wird und damit das daher rührende Ankleb-en,
das für die gewöhnlichen und bekannten Drehöfen charakteristisch ist, dadurch vermindert
wird. Die Zuführung des Restes der für die geeignete Führung des Oxydationsteiles
des Verfahrens in den Au,fheizungsofen erforderlichen. Verbrennungsluft durch das
Einführungsrohr bringt eine solche Gefahr nicht mit sich, da die Temperatur in dem
Aufheizungsofen io unterhalb der Temperatur gehalten werden soll und leicht gehalte
werden kann, bei der dieses Ankleben eintritt.
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Ausfälle von Kraft und andere Fehler können ein Bewegen der Charge
durch den Aufheizungsofen unterbrechen und einen Wärmeverlust verursachen. Auch
das kann durch Zufügung von. Brennstoff durch den, Trichter 48 ausgeglichen werden.
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Ein andererVorteil der vorliegenden Einrichtung ist der, daß solche
kleinen, glühenden Brennstoffteilchen, die mit den heißen Gasen in die Aufheizungszone
hinauf zu gelangen streben, beseitigt oder wesentlich vermindert werden.. Die heiße,
glühende Brennstoffteilchen mit sich führenden Gase stoßen gegen die Abdeckung 42,
die die beiden. Abteilungen, verbindet, so daß die glühenden. Teilchen. in der Schmelzzone
ausfallen und keinen Schaden in der Aufheizungszone verursachen..
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Der geringe Durchmesser des Aufheizungsofens bringt die verhältnismäßig
kalte Beschickung in diesem Ofen, in innigeren, Kontakt mit den entgegenströmenden
Gasen, so daß ein besseres Aufheizen, erzielt wird. Da der Aufheizungsofen io verhältnismäßig
lang
ist, wird aus den Gasen viel Wärme abgegeben, was sich in einer wirkungsvolleren
Aufheizung und Verringerung der erforderlichen Brennstoffmenge auswirkt. Wenn der
Schmelzofen ungefähr den gleichen Durchmesser hätte und infolgedessen verhälnismäßig
länger wäre, so würden, Unannehmlichkeiten dadurch entstehen, daß Teile der Beschickung
erst spät auf - die Schmelztemperatur erhitzt werden würden. Dies würde ihre Tendenz,
am Ofen, anzuhaften, vergrößern., und die Schmelzzone würde sich in dem Ofen' nach
oben, und unten verbreitern. Infolgedessen ist es wichtig, daß -der Aufheizungsofen
einem. geringeren, Durchmesser, der Schmelzofen jedoch einen größeren Durchmesser
besitzt und. der Boden des Schmelzofens unter dem Boden des Aufheizungsofens liegt.
Vorzugsweise liegt die -Drehachse des Ofens ii parallel, jedoch unterhalb der Drehachse
des Ofens io, wodurch der Boden. des Ofens i r im Verhältnis zu dem Boden des Ofens
io noch niedriger gelegt wird. Die Öfen. io und i i können aber auch konzentrisch
sein, insbesondere wenn. der Durchmesser des Schmelzofens im Verhältnis zu dem Durchmesser
des Aufheizungsofens vergrößert wird.
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Es ist bereits bekannt, zum Sintern von feinem Erz zwei hintereinandergeschältete
Öfen zu verwenden, von denen einer tiefer gelagert ist als der andere, der zum Vorheizen
des Erzes dient. Die Öfen werden durch Einblasen von Luft und Brennstoff in den
tiefer gelegenen Ofen beheizt; die Verbrennung erfolgt innerhalb beider Ofenkammern.
Im Gegensatz hierzu wird vorliegend der Brennstoff am oberen, kalten Ende mit aufgegeben,
und an der Grenzstelle zwischen dem oberen und dem unteren Ofen wird Luft und gegebenenfalls
weiterer Brennstoff so zugeführt, daß die auftretende Flamme gegen die am Boden
des unteren Ofens befindliche Schicht aus Brennstoff und Sintererz gerichtet ist.
Hierdurch wird die Verbrennung im Gegensatz zum bekannten Verfahren auf den unteren
Ofen lokalisiert. Es- kann also beim Vorheizen in dem oberen Ofen kin vorzeitiges
Sintern und Zusammenbacken des Erzes erfolgen. Auch ermöglicht die vorliegende Erfindung
-ein Steuern der Verbrennung derart, daß im tiefer gelegenen Ofen eine reduzierende
Atmosphäre aufrechterhalten wird, so daß im wesentlichen Kohlenoxyd als Brenngas
gebildet wird. Dieses Kohlenoxyd strömt dann durch den oberen Ofen und dem aufzuheizenden
Gut entgegen und setzt sich dort mit Kohlenstoff nach dem Boudouard-Gleichgewicht
um, so daß sich im oberen Ofen eine oxydierende Atmosphäre ausbildet. Man erzielt
so eine gleichmäßigere und im einzelnen besser steuerbare Erhitzung und Sinterung.-